浅埋暗挖技术在公路隧道工程中的应用

2021-04-10王宏甲

工程技术研究 2021年17期

张翼，王宏甲，袁勇

中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 450000

公路工程在经济发展和国家建设中发挥着极其重要的促进作用，部分地区的公路建设项目需要开展隧道工程施工作业，隧道施工由于是在山体或是地下进行，具有较高的安全风险，因此对施工技术、工程质量和施工安全的要求非常高，在隧道工程施工中，对浅埋暗挖技术的应用比较普遍，针对该技术的基本特征和具体应用进行全面分析研究，对于公路隧道施工极具现实意义。

1 浅埋暗挖技术概述

浅埋暗挖技术是一种隧道挖掘方法，该方法能够避免破坏施工现场的土层，先将隧道结构设置在埋深较浅的位置，然后通过各种不同类型的隧道挖掘的方法进行挖掘。在应用浅埋暗挖技术进行挖掘时能够有效降低对周边环境的污染，这种挖掘方法大多应用于建造地下隧道，能够针对各种不同尺寸类型及断面的隧道进行施工。

在大多数隧道挖掘过程中，施工建设都会对地层造成一定的损伤，为了避免这种损伤，在进行浅埋暗挖技术时应设立有效的支护，并加强施工现场的排水工作，同时做好隧道挖掘中最重要的灌浆操作施工。在进行地下隧道土层开挖的过程中，经过开挖的土层需要一定的周期才能够恢复其本身的稳定性，因此需要对土层进行支护补充辅助，以实现前期的稳定性。在对支护工作开展施工时，其主要目的是保障土体的稳定性，有效避免出现沉降现象，并且能够对薄壁围岩起到保护作用。

在通过浅埋暗挖技术进行单侧或双侧臂的隧道挖掘过程中，还需要运用台阶开挖的方法以辅助实现工程质量的提升。在进行浅埋暗挖技术施工过程中，可以通过全程监控的动态监控手段对施工现场进行全方位的监控。随着公路建设行业的水平提升，当前不少隧道能够应用监控系统对工程施工全过程进行体系化监控。

2 浅埋暗挖技术在公路隧道工程中的应用要点

隧道施工是否能够实现最初的设计效果受到许多因素的影响，如施工现场的开挖方式、施工现场的地质形态和水文条件都会对施工效果产生影响。随着我国对于生态环境的保护认识程度逐渐加深，近年来与隧道施工相关的各种施工过程对于生态影响的关注有了较大的提升，在进行隧道施工之前，应评估隧道施工可能对周边生态产生的影响。浅埋暗挖技术也能够有效预防隧道开发过程中所出现的坍塌问题，这是隧道工程施工的安全保障前提。在具体的浅埋暗挖技术施工过程中其技术重点包含以下方面。

2.1 妥善开挖隧道

在正式进行隧道开挖前，要对待开发环境进行科学的地质预报工作。特别是山岭隧道，因其复杂的地质结构，相关人员需要在开发前做好地质预报工作，通过在开发区域进行探测孔打孔工作来实现地质探测。在进行开挖的过程中，地质探测孔与开挖进度保持一致。因开挖进尺有一定的循环性，要综合考虑开发过程中的各个要素，以确定钢格珊的距离。如隧道的开发过程正好在雨季周期内建造，在进行开发的过程中应对雨季可能带来的影响进行考量，通过降低开发间距保证工程不会受到雨季影响。如果遇到和比较小的路面隧道建设，应适当增加间距。

2.2 设置全方位的隧道支护

在隧道挖掘过程中通常会将隧道分为临时性支护、初期性支护及超前支护三类。临时性支护指采用型钢作为支护介质来完成支护，对于临时性隧道，一般通过仰拱的方式完成。通过在支护点设置临时支护，对格栅钢架进行有效的控制，在各个不同的连接点进行有效连接的前提下，使得支护能够形成闭合性的临时受力系统。对于超前支护通常要在土方开挖结束之前进行设置，超前支护的工程重点在于外插钻孔角度，在具体的超前支护类型中通常包含大管棚和小导管两种支护方法。一般在进行隧道初期支护时多采用注浆锚管、格栅钢筋或钢网片完成支护施工。在开展支护施工的过程中，要针对格栅钢筋等支护结构进行精确的定位，并保证注浆锚等部位的衔接紧密性。

2.3 运用防水措施处理隧道衬砌

在对隧道衬砌进行施工的过程中，应做好防水处理工作，分层次进行，特别是对于隧道衬砌的基面部分要严格按照施工要求进行防水处理。通过对基面的有效处理，使基面的平整度得到有效提升。与此同时，要对锚固尾部与钢筋外部的问题进行有效解决。在铺设防水卷材的过程中，要严格执行防水卷材的铺设工艺要求，保证防水垫圈处于正确的位置，以及在铺设防水卷材时不会出现防水漏洞。在完成防水卷材的铺设及检测后，进行钢筋绑扎与其他相关工艺的施工过程，通常会采用混合性的稀释物质来进行岩面线的处理，铺设厚度不超过5cm。在进行变强处理的过程中，要保证保护板的防水性，并进行临时性保护板的安置工作，避免对防水建材产生破坏作用。除此之外，还应安装外层的钢筋网并进行良好的焊接，以保证其具备一定的稳固性。

2.4 浇筑二次衬砌

在进行二次衬砌修建过程中，通常采用浇筑方法保证二次衬砌的稳定性，浇筑采用混凝土浇筑，这样能够有效解决隧道仰拱及顶拱之间的分界线问题，在处理这个问题的过程中，应缩短进行仰拱边墙的浇筑时间。完成边墙的修建过程后，就要进行抹面施工，严格控制二次衬砌所需要的混凝土运输距离。

2.5 仰拱衬砌施工

在对衬砌及仰拱进行施工的过程中，应严格按照设计施工要求进行施工，选择C35混凝土，具体施工过程中应注意的要点如下。

（1）在对隧道底部进行挖掘的过程中，应采用全幅分段的方式进行施工，设置仰拱栈桥，循环开挖长度依照3～4榀范围进行施工。

（2）完成隧道底部挖掘工作后，应对隧道内部进行清理，完成清理工作后在隧道内喷射厚度为4～6cm的混凝土，喷射混凝土的目的是有效封闭延长表面的空隙。

（3）在进行仰拱施工之前，应首先完成拱墙衬砌施工，保证在全幅范围内进行不同长度的浇筑，且浇筑后的仰拱没有明显的缝隙，提高一次成型度。针对变形缝和施工缝，应按照施工要求设置止水带，仰拱完成施工后要保证其表面平整无积水。

（4）在对仰拱进行混凝土浇筑时，要保证之前浇筑的混凝土实现凝结后才能再次进行浇筑，浇筑前首先应对仰拱表面上的杂物及积水进行有效的清理，浇筑过程中应保持浇筑的连续性，还要对还未凝结的仰拱进行保护，避免出现踩踏的情况。除此之外，要保证仰拱的表面坡度符合施工设计要求，且具备一定的排水性能。

（5）在进行仰拱的施工过程中，应保证仰拱可开发面的有效距离，有时需要仰拱连接至台阶处，并保证衬砌能够和掌子面能够进行充分的连接。

2.6 对隧道施工过程进行有效的监控测量

在进行监控测量的过程中，应采用信息化技术，通过对围岩的实际情况进行监控测量，分析所产生的数据，并及时调整施工参数，以此保证施工安全。在进行监控测量时，通常会进行地表测量，其测量方法是沿着隧道的中轴线移门每隔5m设置1个观测点，通过观测点对隧道中的浅埋地表情况进行测量，这些测量数据能够使施工过程中产生的各类安全隐患得到有效的控制。此外，还会对拱顶下沉及洞内的周边位移进行观测，这种观测方法主要是监测隧道的稳定性，监测方法同样是每隔5m设置测量断面，并在车辆断面的拱顶及墙角上部1m的位置安装测点，利用水准仪观测隧道拱顶的下降情况，并通过收敛仪对侧壁进行位移测量。